با استفاده از CRISPR ژنوم ویرایش به ایجاد جوامع امن تر به خوردن

IGI محققان با استفاده از CRISPR

تلفظ "crisper." تطبیقی سیستم ایمنی موجود در باکتری ها و archaea شرکت تصمیم گرفتند به عنوان یک ژنوم مهندسی ابزار. مخفف از "خوشه regularly interspaced short palindromic تکرار" که اشاره به یک بخش از ژنوم میزبان حاوی متناوب توالی تکراری و منحصر به فرد قطعه از DNA خارجی. CRISPR-همراه نظارت پروتئین با استفاده از منحصر به فرد این توالی مولکولی mugshots به عنوان آنها به دنبال و نابود کردن DNA ویروسی برای محافظت از سلول.

مشاهده صفحه تعریف

">CRISPR برای تغییر اصلی محصول کاساوا و آن را امن تر و آسان تر به غذا خوردن.

مایکل گومز بزرگ شده کاساوا با کلمبیا ، در حال حاضر او در حال ویرایش آن ژن

یک بخش از DNA که کد اطلاعات مورد استفاده برای ایجاد یک پروتئین است. هر ژن است که مجموعه ای از دستورالعمل ها برای ساخت مولکولی خاص دستگاه است که کمک می کند تا یک سلول باکتری یا ویروس تابع.

مشاهده صفحه تعریف

">ژن.

"من می دانستم که آن را به عنوان "یوکا' در حال رشد است. آن بود که بخش بزرگی از رژیم غذایی ما است. زمانی که من تا به حال فرصتی برای کار بر روی یک محصول است که من مصرف به طور منظم با خانواده, من فکر کردم این یک فرصت عالی می گوید:" گومز یک postdoc در Staskawicz آزمایشگاه در IGI.

کاساوا می رود با نام های بسیاری از: یوکا, manioc, muhogo طبكفي. نشاسته از توبروس ریشه کاساوا را جویدنی مروارید در boba چای حباب در پودینگ نشاسته کاساو یا مانیوک و آن را در یک طیف گسترده ای از محصولات فاقد گلوتن. در سراسر جهان آن را یکی از مهم ترین محصولات زراعی از ریشه.

"تقریبا یک میلیارد نفر در سراسر جهان با تکیه بر این گونه گیاهان به عنوان یک منبع کالری از جمله حدود 40 درصد از آفریقایی. کاساوا واقعا یک جزء اصلی در ایالات متحده, اما در بسیاری از نقاط جهان به خصوص در مناطق استوایی آن را فوق العاده مهم محصول می گوید:" جسیکا لیون محقق اصلی این کاساوا ژنوم ویرایش پروژه در IGI.

کاساوا مهم است اما آن را نیز می آید با یک ساخته شده است در مشکل است که الهام گرفته از IGI تیم به کار بر روی آن: سیانید. ریشه منهوت به طور طبیعی تولید محلول سيانيد. در طول زمان مصرف سیانید می تواند اثرات است که طیف وسیعی از ظریف شناختی مشکلات به konzo شدید بیماری ناگهانی و غیر قابل برگشت فلج پاها.

پردازش مناسب می توانید حذف سيانيد از کاساوا اما بسیاری از مردم در حال غذا خوردن به اندازه کافی پردازش کاساوا. این مشکل به خصوص در بخش هایی از کشورهای جنوب صحرای آفریقا است که با تجربه خشکسالی قحطی و بی ثباتی است. اثرات سمیت در حال بدتر در مکان های که در آن مردم ندارد و دسترسی آسان به پروتئین

یک رشته از اسیدهای آمینه خورده به یک ساختار سه بعدی. پروتئین ها هر تخصصی برای انجام یک نقش خاص برای کمک به سلول های تقسیم و تابع. یکی از چهار macromolecules را تشکیل می دهند که همه چیز زندگی (پروتئین, چربی, کربوهیدرات ها و اسیدهای نوکلئیک).

مشاهده صفحه تعریف

">پروتئین در رژیم غذایی خود را کمک می کند که سم زدایی سیانید و کاهش اثرات آن است.

فراتر از سلامت اثرات پردازش لازم برای حذف سيانيد از کاساوا بار است که به طور عمده می افتد در زنان است. پردازش صنعتی است که هر دو انرژی و تولید سیانید-laced فاضلاب.

"اگر ما قادر به جلوگیری از سیانید تولید آن را می تواند پردازش بسیار سریع تر و آسان تر برای خانواده ها و در درجه اول زنان که انجام این کار می گوید:" لیون.

ژنوم ویرایش در این گونه گیاهان

به سیانید-رایگان کاساوا یک واقعیت لیون گومز و این تیم از محققان در IGI با استفاده از CRISPR ویرایش ژنوم

عمدا تغییر کد ژنتیکی یک موجود زنده. می توان با ZFNs, TALENs یا CRISPR. این سیستم ها استفاده می شود برای ایجاد دو رشته در یک خاص DNA سایت. هنگامی که سلول تعمیرات شکستن توالی تغییر است. می توان برای حذف و تغییر و یا اضافه کردن DNA.

"ما برای اولین بار اعمال می شود CRISPR به مهندس مقاومت به یک مشکل بیماری در سواحل شرق آفریقا به نام کاساوا قهوه ای رگه بیماری در همکاری با Danforth علوم گیاهی مرکز در خیابان Louis, میزوری, می گوید:" گومز. "ما با استفاده از CRISPR به دو هدف خاص ژن و نشان داد که کاهش در شدت و بروز علائم است."

"هنگامی که شما را از یک صلیب در آن مانند پرتاب تمام صفات خوب و بد به هوا و شما نمی توانید کنترل آنچه که شما دریافت می کنید... CRISPR بسیار سریعتر از پرورش مرسوم و آن را دقیق است."

حرکت بر روی سیانور بود و منطقی گام بعدی برای IGI تیم و همکاران در Danforth مرکز. این مسیر بیوسنتز سيانيد در کاساوا شد و در حال حاضر به خوبی قابل درک است که به ارائه یک نقشه راه برای ویرایش ژنوم. علاوه بر این محققان دیگر نشان داد که ممکن بود به دخالت در این مسیر با استفاده از یک تکنیک شناخته شده به عنوان RNA

مخفف ribonucleic acid. رونویسی از DNA الگو و به طور معمول استفاده می شود به طور مستقیم سنتز پروتئین است. CRISPR-همراه پروتئین با استفاده از Rna ها به عنوان راهنما برای پیدا کردن تطبیق هدف توالی در DNA است.

"ژنوم در حال ویرایش است پاک تر از RNAi. آن را فراهم می کند کامل فلج می کند و تغییر در ژنوم

کل توالی DNA یک باکتری یا ویروس است. ژنوم است که اساسا یک مجموعه از دستورالعمل ها برای ساخت قطعات منحصر به فرد از یک سلول و کارگردانی چگونه همه چیز را باید اجرا شود.

معمولی تکنیک های پرورش می تواند در تئوری حذف سيانيد — هر چند که هنوز به اتفاق می افتد در بیش از 7000 سال از اهلی. یکی از چالش به پرورش ناخواسته صفات از این گونه گیاهان است که به طور معمول رشد از قلمه ساقه تولید کلون از پدر و مادر گیاه. روش متعارف شامل صلیب پرورش گیاهان با ویژگی های مطلوب و رو به رشد فرزندان از دانه.

"کاساوا پرورش طول می کشد زمان طولانی و گیاهان همیشه گل در همان زمان. هنگامی که شما را از یک صلیب در آن مانند پرتاب تمام صفات خوب و بد به هوا و شما نمی توانید کنترل آنچه که شما در فرزندان. CRISPR بسیار سریعتر از پرورش مرسوم و آن را دقیق می گوید:" لیون.

گام بعدی برای کاساوا

وقتی IGI تیم خود را مورد بحث کاساوا کار آنها اغلب خواسته یک سوال کلیدی: آیا سیانید در کاساوا در خدمت یک هدف است ؟

"ممکن است نقش مهمی در ضد herbivory, بازداری برخی از حشرات و حیوانات. با این حال بسیاری از آفات تکامل یافته اند به تحمل این سم با برخی حتی به آن جذب. چقدر مهم است برای مقاومت در برابر آفت? با ضربه زدن از مسیر ما در حال حاضر باید یک راه را از نظر علمی بررسی نقش که سيانيد نمایشنامه می گوید:" گومز.

آن را هنوز هم می تواند برخی از زمان قبل از سیانید-رایگان کاساوا انواع مختلف در دسترس برای کشاورزان است. اولین زمینه مطالعات مورد نیاز خواهد بود با همکاری سازمان ها در آفریقا و پژوهش نیست توقف در فقط یکی از انواع.

"کشاورزان در نقاط مختلف جهان ممکن است انتخاب کنید برای رشد یک تنوع بیش از دیگری با توجه به سلیقه اوایل بلوغ بازده بالا و بیشتر. ما می خواهم برای حفظ این تنوع می گوید:" لیون. "چه بسیار زیبا در مورد ژنوم در حال ویرایش است که می تواند به توسعه روش و سپس اعمال آن را به انواع دیگر است. ما در حال ایجاد پلت فرم و پس از آن ما می تواند گسترش به گونه های دیگر است که کشاورزان ترجیح می دهند."

با تشکر از CropLife بین المللی و امریکایی بذر انجمن تجارت برای پروفایل این تحقیقات در ویدئو بالا.

توسط Andy Murdock

اندی Murdock دارای لیسانس و دکتری در یکپارچه زیست شناسی از دانشگاه برکلی است. قبل از پیوستن به IGI به عنوان مدیر ارتباطات در سال 2020 اندی, مدیریت پژوهش و ارتباطات برای UC دفتر رئیس جمهور و مدیر مسئول Airbnb و دیجیتال ویرایشگر برای Lonely Planet. اندی نوشتن به نظر می رسد در سالن از جمله Vox, BBC, Discovery, واشنگتن پست, و سان فرانسیسکو کرونیکل.